Projets réalisés de 2021 à 2023

Concentrateur cylindro-parabolique au CRTEn à Borj Cedria, Tunis ©

Nanofluides non-newtoniens dans les concentrateurs solaires

Acronyme : NANOCOS
Domaine : Energies renouvelables et développement durable
Code Campus France : 45990SH
Code PHC : 21MAG02

FRANCE

BEN HAMED Haikel

LTI EA3899 : Laboratoire des Technologies Innovantes, Université de Picardie Jules Verne

TUNISIE

WAEL Alimi

LPT : Centre de Recherche et des Technologies de l’Energie, Laboratoire des Phénomènes de Transfert

MAROC

HASNAOUI Mohammed

LMFE : Laboratoire de Mécanique des Fluides et ’Energétique, Université Cadi Ayyad

ALGERIE

ALLOUI Zineddine

LICEGS : Laboratoire d’Innovation en Construction Eco-Conception et Génie, Université de Batna

RESUME

Le contexte général de l’amélioration des transferts dans les concentrateurs solaires linéiques. L’idée est de remplacer les HTF (Heat Transfer Fluids) ordinaires par des nanofluides à solvant non-Newtoniens, tout en appliquant une force de Lorentz afin d’inhiber la sédimentation des nanoparticules. Pour cela, nous avons fait différentes études afin d’optimiser le transfert en fonction du HTF utilisé, et fonction de la force de Lorentz appliquée. Le travail a été réparti de la manière suivante :

  1. Étude numérique par Lattice Boltzmann, réalisée par l’équipe Marocaine, des échanges dans un domaine confiné en présence de la force de Lorentz

  2. Etude des échanges dans un fluide caloporteur non-Newtonien, équipe Française et Tunisienne.

  3. Etude des échanges dans une conduite dotée d’ailettes internes, réalisée par l’équipe Algérienne.

  4. Etude expérimentale sur le concentrateur déjà existant réalisée par l’équipe Tunisienne.

Les résultats obtenus sont très encourageants et consistants, au point d’avoir réalisé un module d’intelligence artificielle grâce à la collaboration Franco-Marocaine. L’ensemble des résultats obtenus dans le projet, ont servi à nourrir l’apprentissage de l’IA. En total, sur les trois ans, huit papiers ont été publiés, trois chapitres de livres, et dix communications dans des congrès internationaux.

En parallèle, le projet a permis de financer des mobilités d’étudiants travaillant sur des thématiques ayant une forte parenté avec à ces thématiques principales. Ceci permet plus d’ouverture et d’échanges avec les membres des différents laboratoires impliqués. Les sujets sont :

  1. Simulation numérique de la convection mixte dans un capteur solaire rempli partiellement avec de la mousse métallique.

  2. Etude des transferts thermiques dans les mousses métalliques, exposés à des générateurs d’ultrasons.

  3. Simulation des écoulements et des transferts, étude et modélisation d’un bassin solaire à gradient de sel : caractéristiques thermiques et stabilité.

En total neuf étudiants ont pu bénéficier de mobilités d’au moins deux mois vers la France, et cinq séniors ont pu bénéficier de mobilités vers la France. Deux séniors Français ont pu bénéficier de mobilités vers le Maghreb.

Parmi les neuf étudiants il y a un post-doc, qui est intégré aujourd’hui en tant que responsable R&D dans une start-up Française. Une thèse Cifre est montée entre le LTI, et cette entreprise.

Exemple de résultats numérique confronté à l’expérimental

 

Modèles numériques de mousse métallique générée aléatoirement par la méthode des champs Gaussiens randomisés.

PUBLICATIONS MAJEURES

  • (2024). Numerical simulation of combined effects of a vertical magnetic field and thermal radiation on natural convection of non-Newtonian fluids confined between circular and square concentric cylinders, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, Volume 161.
  • (2023). Natural Convection in a Diamond-Shaped Receiving Cavity Heated from the Bottom Corner and Filled with Fe3O4-H2O Nanofluid in the Presence of Thermal Radiation, Heat Transfer Research 54(13).
  • (2022). Heat transfer enhancement using 40 kHz ultrasound and metal foams inside a horizontal mini-channel. Applied Thermal Engineering, 216.

FORMATIONS DOCTORALES

CHTAIBI Khalid, « Modélisation numérique par la méthode de Boltzmann sur réseau de l’influence du rayonnement thermique sur le transfert de chaleur des ferrofluides en présence de la force de Lorentz et des fluides non-Newtoniens dans des milieux confinés », Thèse en cotutelle UPJV – U. Cadi Ayyad Semlaleya Maroc, soutenue le 4 Juillet 2024.

– M’HADBI Amira, « Utilisation des nanofluides non-Newtoniens dans les collecteurs solaires thermodynamiques : Etude expérimentale, analyse de stabilité et modélisation numérique », Thèse en cotutelle UPJV – U. de Tunis el Manar. Soutenance en 2024.

SYRINE Khadrawi, « Etude numérique et expérimentale des écoulements des transferts en convection mixte dans un canal à couches poreuses : applications au capteur solaire rempli partiellement avec de la mousse métallique », Thèse en co-encadrement. Soutenance prévue fin 2024.

Développement de capteurs optiques intégrés pour la détection de gaz et de polluants émergents

Domaine : Sciences pour l’ingénieur
Code Campus France : 45995VK
Code PHC : 21MAG07

FRANCE

CHARRIER Joël

MCF-HDR : LEMTA UMR Université de Lorraine-CNRS UL-CNRS

TUNISIE

MOADHEN Adel

Institut Supérieur des Technologies Médicales de Tunis

MAROC

BAHSINE Saida

Faculté Polydisciplinaire Safi, Université
Cadi Ayyad Marrakech

ALGERIE

SOULIMANE Sofiane

Université de Tlemcen

RESUME

Le projet vise à développer des capteurs optiques miniaturisés pour la détection de gaz et de polluants émergents, en utilisant des matériaux innovants tels que les verres de chalcogénure et le silicium poreux.  Ces capteurs exploitent la spectroscopie infrarouge par onde évanescente ou en volume, avec des structures guidantes optimisées pour maximiser la sensibilité. Les dispositifs incluent des systèmes microfluidiques pour l’injection des analytes. Les résultats montrent une transmission élevée, une sensibilité accrue et des limites de détection prometteuses pour le CO2 et le CO. Ces capteurs compacts et portables offrent des applications variées, notamment dans l’analyse environnementale et médicale, et constituent une avancée vers des laboratoires sur puce.

PUBLICATIONS MAJEURES

  1. (2024). Detection of SARS-CoV-2 N protein using AgNPs-modified aligned silicon nanowires BioSERS Chip ». Published in RSC Advances.
  2. (2024). Figure of merit study for valveless piezoelectric micropump designed to handle liquid and gas fluid in medical and environmental applications”.
  3. (2024). Design of an optical gas sensor based on chalcogenide glass or porous silicon
    platform in the mid- infrared for Detection of CO2 and CO.

FORMATIONS DOCTORALES

– Asma Bouzid, « Conception de micro-générateurs piézoélectriques pour des micro-dispositifs autonomes», Thèse en cotutelle Université Abou Bekr Blekaid Tlemcen / Université de Rennes, soutenue en novembre 2024.

– Sadok SOUK, « Conception et fabrication d’une plateforme SERS pour la détection de de biomolécules
et de polluants émergents à base de nanofils de silicium », Thèse en cotutelle ISTMT – Université de Tunis / Université de Rennes, soutenue en  juillet 2024.

– Nouhaila BEN KOHAILA, «Conception de capteurs optiques intégrés pour le moyen infrarouge», Thèse en cotutelle Faculté Polydisciplinaire de Safi – Université Cadi Ayyad Marrekech /Université de Rennes, soutenue en  juillet 2024.

 

Gestion intelligente de l’énergie électrique à partir d’énergies renouvelables

Acronyme : EXPLORE Domaine : Sciences pour l’ingénieur Code Campus France : 46003SM Code PHC : 21MAG15

FRANCE

GHANES Malek

UMR CRNS 6602 : Institut Pascal, Clermont Auvergne INP – Université Clermont Auvergne

TUNISIE

 SBITA Lassaad – Chtourou Nouri

Université de Gabès Université de Sfax

MAROC

MACHKOUR Nadia

Ecole Nationale Supérieure des Arts et Métiers /UHII, Casablanca

ALGERIE

KEMIH Karim

Université Mohamed Saddik Ben Yahia, Jijel

RESUME

• Modélisation d’un micro-réseau continu à base de sources à énergie renouvelables et de hacheurs boost (élévateur) et buck-boost (abaisseur-élévateur) connectés en parallèle sur le même bus de tension continue. • Développement d’une nouvelle stratégie de contrôle basée sur une approche par platitude pour ce micro-réseau est menée. Après analyse, des sorties plates physiques ont été proposées, celles-ci sont l’énergie globale stockée du micro-réseau et les courants qui traversent les inductances des hacheurs. Ce résultat représente une rupture méthodologique par rapport à l’existant, car il permet de contourner le phénomène du non-minimum de phase. Ces résultats ont fait l’objet de plusieurs publications [R3] et [C1-C4]. • Développement de lois de contrôle des éoliennes à vitesse variable en utilisant des techniques de commande non linéaires avancées [R4] et [C6-C8]. Ces lois sont notamment basées sur la platitude, la logique floue et les algorithmes génétiques, ceci dans le but d’optimiser le rendement. • Utilisation des outils de l’intelligence artificielle pour surveiller et détecter les défauts dans les systèmes photovoltaïques [R5-R6]. • Développement des modèles sain et en défauts d’une source continue et d’un onduleur triphasé connecté au réseau AC. Ceci dans le but de détecter, d’isoler et d’estimer les défauts dans le repère physique (identification des composants en défauts) sans tenir en compte de l’hypothèse d’équilibrage des tensions et des courants, ce qui représente une rupture par rapport à l’existant [R7] et [C9-C10]. • Développement d’une commande hybride à base de commande non linéaire et d’une modélisation par réseau de Pétri pour les systèmes à énergies renouvelables [C5]. • Pour s’affranchir d’un nombre de capteurs importants et tenir compte de la discrétisation des lois de commande, des différentiateurs numériques ont été proposée en [C11]. • La mise en place de bancs d’essai de convertisseurs à puissance réduite et l’utilisation de bancs existants ont donné lieu à des publications relatives aux systèmes photovoltaïques [R1-R2].

PUBLICATIONS MAJEURES

  • (2023). Robust power control for PV and battery systems: integrating sliding mode MPPT with dual buck converters

  • (2024). Hardware Implementation of a Solar-Powered Buck-Boost Converter for Enhanced Cathodic Protection Using Texas Instruments

  • (2021). Flatness-Based Control Strategy for n Parallel Connected Boost Choppers and n Sources With Differing Characteristics

FORMATIONS DOCTORALES

– MESSAOUDI Souhir, « Contrôle-commande de différents hacheurs connectés en parallèle pour un micro-réseau à base de sources à énergies renouvelables », thèse en co-tutelle Ecole Nationale d’Ingénieurs de Gabès,  Soutenue en septembre 2024.

– LAAZIZ Marouane,  » Etude, analyse, et commande d’un onduleur triphasé pour couplage au réseau », thèse en co-tutelle Ecole Nationale Supérieure des Arts et des Métiers, Casablanca, Soutenue en décembre 2024.

– TAKHI Hocine, « contrôle et synchronisation des systèmes non linéaires incertains : application aux énergies renouvelables », thèse en co-direction Université de Jijel, Soutenue en février 2024.

Etude et implémentation au sein de systèmes embarqués de la nouvelle norme de codage vidéo vvc

Acronyme : xxx
Domaine : Sciences pour l’ingénieur
Code Campus France : 45988WG
Code PHC : 21MAG23

FRANCE

MENARD Daniel 

IETR UMR : , CNRS
6164, INSA, Rennes

TUNISIE

MASMOUDI Nouri 

ENFI: Sfax

MAROC

MANSOURI Anass  

ENSA : Fès

ALGERIE

BELALEM Ghalem 

Université d’Oran

RESUME

L’objectif principal de ce projet est de concevoir, optimiser et implémenter en temps réel le nouveau codec vidéo VVC sur des plateformes embarquées multicoeurs homogènes et hétérogènes Le projet cherche a trouver une adéquation algorithme-architecture optimisée afin d’obtenir des facteurs d’accélération importants sur les plateformes multi-composants embarquées, sans dégradation des performances en taux de qualité et taux de compression. Les partenaires du projet ont travaillé sur les axes suivants :

1) Réduction de la complexité algorithmique a l’aide de techniques d’apprentissage automatique.

2) Parallélisation haut niveau du codec VVC à l’aide d’une description flot de données.

3) Optimisation de l’implémentation matérielle et logicielle du codec.

4) Optimisation du compromis qualité perceptuelle – cout d’implémentation.

PUBLICATIONS MAJEURES

(2024). Performance analysis of MTS on the VVC encoder.

(2022). Machine Learning Based Efficient QT-MTT Partitioning Scheme for VVC Intra Encoders. IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol .

(2022). Naouel Haggui, Fatma Belghith, Wassim Hamidouche, Nouri Masmoudi, Jean-François Nezan: Multiple Transform Selection Concept Modeling and Implementation Using Dynamic and Parameterized Dataflow Graphs

FORMATIONS DOCTORALES

– Zouidi Naïma, « Développement d’une technique de deep learning (multi-task learning) pour prédire les modes d’intra-prédiction »,co-tutelle Tunisie/France, soutenue en décembre 2023.

– Haggui Naouel, « Création d’un modèle de flux de données pour un décodeur complet respectant la norme VVC », thèse en co-tutelle Tunisie/France, soutenue en mai 2023.

– Taabane Ibrahim, « Développement d’une technique de machine learning pour réduire la complexité du processus de partitionnement en bloc », thèse en co-tutelle Maroc/France, soutenue en décembre 2024.

– Samir Sameh, « Réduction de complexité pour le module de transformée (MTS) », thèse en co-encadrement Tunisie/France, soutenance prévue en 2025.

– Chachou Taieb, « Étude sur l’empreinte carbone et l’énergie consommée par les standards de codage vidéo », thèse en co-encadrement Algérie/France, soutenance prévue en juin 2024.

– Ben Jdidia Sonda, «  », thèse en co-encadrement Tunisie/France, soutenue en septembre 2021.

– Abdallah Boutheina, «  », thèse en Tunisie, soutenue en septembre 2021.

– Farhat Ibrahim, « Conception matérielle des transformées et du filtre ALF (Adaptive Loop Filter) », thèse en France, soutenue en mai 2022.

– Tissier Alexandre, « Développement d’une technique combinant deep-learning et machine-learning pour réduire la complexité du processus de partitionnement en bloc – cible VTM en intra et en inter », thèse en France, soutenue en mai 2022.

 

 

 

 

 

Utilisation des biotechnologies microbiennes pour la lutte contre la désertification au niveau du Maghreb

Domaine : Agro
Code Campus France : 45983TE
Code PHC : 21MAG34

FRANCE

WIPF Daniel 

 CEFREM :INRAE, Université de Bourgogne

TUNISIE

 

CBBC

MAROC

 

Laboratoire : Université Mohammed V, Rabat

ALGERIE

 

Laboratoire : Université d’Oran

RESUME

 

PUBLICATIONS MAJEURES

FORMATIONS DOCTORALES

– Jihed Hsouna, « Étude de la diversité génétique des microsymbiotes de l’Acacia saligna en Tunisie ».  

– Zohra Chaddad , «  ». .

– Nadjet Madjoub, «  la réhabilitation du sol et la limite de la désertification». .

 

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